Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I -...

59
1 S1TE4W01 - Géologie structurale Sébastien Zaragosi Université de Bordeaux http://www.zaragosi.fr Les déformations : La tectonique cassante

Transcript of Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I -...

Page 1: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

1 S1TE4W01 - Géologie structurale

Sébastien ZaragosiUniversité de Bordeauxhttp://www.zaragosi.fr

Les déformations :La tectonique cassante

Page 2: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

2 S1TE4W01 - Géologie structurale

Comportement cassant : les roches ne subissent peu ou pas de déformation plastique avant la rupture.

Comportement ductile : les roches subissent de grandes déformations plastique.

Relations entre Contraintes et Déformation

Page 3: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

3 S1TE4W01 - Géologie structurale

Plan

COURS N°2 La Tectonique Cassante

I - Modes de fracturation et relations avec les contraintesII - Les différents types de fracturesA - Joints et diaclasesB - Les fentes d’extensionC - Les joints stylolitiquesD - Les failles

a - Analyse géométrique des faillesb - Les principaux types de failles

- Normale- Inverse- Décrochement- Failles conjuguées- Les failles synthétiques et antithétiques.- Nappes et chevauchements

c - Les structures associées aux failles- Dominos- Crochons de faille,- Les marqueurs sur le miroir de faille

- Les stries - Les écailles

Page 4: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

4 S1TE4W01 - Géologie structurale

http://christian.nicollet.free.fr/page/enseignement/COURSTECTO.html

I – Modes de fracturation et relation avec les contraintes

Page 5: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

5 S1TE4W01 - Géologie structurale

Fentes d’extension

Fractures de cisaillement

Déformation pénétrative

NICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

σn = 0.1 MPa σn = 100Mpa

Pression de confinement

σn = 3.5 MPa σn = 35 MPa

I – Modes de fracturation et relation avec les contraintes

Page 6: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

6 S1TE4W01 - Géologie structurale

http://christian.nicollet.free.fr/page/enseignement/COURSTECTO.html

I – Modes de fracturation et relation avec les contraintes

Page 7: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

7 S1TE4W01 - Géologie structurale

I – Modes de fracturation et relation avec les contraintes

Page 8: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

8 S1TE4W01 - Géologie structurale

NICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

I – Modes de fracturation et relation avec les contraintes

Page 9: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

9 S1TE4W01 - Géologie structurale

http://www.geol-alpes.com

I – Modes de fracturation et relation avec les contraintes

Page 10: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

10 S1TE4W01 - Géologie structurale

Plan

COURS N°2 La Tectonique Cassante

I - Modes de fracturation et relations avec les contraintesII - Les différents types de fracturesA - Joints et diaclasesB - Les fentes d’extensionC - Les joints stylolitiquesD - Les failles

a - Analyse géométrique des faillesb - Les principaux types de failles

- Normale- Inverse- Décrochement- Failles conjuguées- Les failles synthétiques et antithétiques.- Nappes et chevauchements

c - Les structures associées aux failles- Dominos- Crochons de faille,- Les marqueurs sur le miroir de faille

- Les stries - Les écailles

Page 11: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

11 S1TE4W01 - Géologie structurale

CARON, J.M., Comprendre et enseigner la planète terre. Eds. OPHRYS.

Compartiment : Bloc rocheux séparés par une fracture.

Lèvre : Surfaces de contact engendrées par la cassure sur chacun des bloc séparés.

Rejet : Ampleur du déplacement relatif d'un compartiment par rapport à l'autre le long du plan de fracture (faille).

II - Les différents types de fractures

Page 12: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

12 S1TE4W01 - Géologie structurale

Plan

COURS N°2 La Tectonique Cassante

I - Modes de fracturation et relations avec les contraintesII - Les différents types de fracturesA - Joints et diaclasesB - Les fentes d’extensionC - Les joints stylolitiquesD - Les failles

a - Analyse géométrique des faillesb - Les principaux types de failles

- Normale- Inverse- Décrochement- Failles conjuguées- Les failles synthétiques et antithétiques.- Nappes et chevauchements

c - Les structures associées aux failles- Dominos- Crochons de faille,- Les marqueurs sur le miroir de faille

- Les stries - Les écailles

Page 13: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

13 S1TE4W01 - Géologie structuraleMATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

Débit orthogonal

A – Joints et diaclases

Page 14: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

14 S1TE4W01 - Géologie structurale

Débit en baïonnette

A – Joints et diaclases

Page 15: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

15 S1TE4W01 - Géologie structurale

Débit triangulaire

A – Joints et diaclases

Page 16: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

16 S1TE4W01 - Géologie structurale

NICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

Diaclase : perpendiculaires à la stratification

Joints : parallèles ou obliques à la stratification

A – Joints et diaclases

Page 17: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

17 S1TE4W01 - Géologie structurale

Plan

COURS N°2 La Tectonique Cassante

I - Modes de fracturation et relations avec les contraintesII - Les différents types de fracturesA - Joints et diaclasesB - Les fentes d’extensionC - Les joints stylolitiquesD - Les failles

a - Analyse géométrique des faillesb - Les principaux types de failles

- Normale- Inverse- Décrochement- Failles conjuguées- Les failles synthétiques et antithétiques.- Nappes et chevauchements

c - Les structures associées aux failles- Dominos- Crochons de faille,- Les marqueurs sur le miroir de faille

- Les stries - Les écailles

Page 18: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

18 S1TE4W01 - Géologie structurale

MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

B – Les fentes d’extension

Page 19: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

19 S1TE4W01 - Géologie structurale

Pas à droite

Pas à gauche Fentes en échelon

B – Les fentes d’extension

NICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

Page 20: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

20 S1TE4W01 - Géologie structurale

B – Les fentes d’extension

NICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

Page 21: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

21 S1TE4W01 - Géologie structurale

σ1

σ1

σ3

σ3

σ2

B – Les fentes d’extension

Page 22: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

22 S1TE4W01 - Géologie structurale

B – Les fentes d’extension

Page 23: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

23 S1TE4W01 - Géologie structurale

NICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

B – Les fentes d’extension

Page 24: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

24 S1TE4W01 - Géologie structurale

B – Les fentes d’extension

Page 25: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

25 S1TE4W01 - Géologie structurale

8 K

m

B – Les fentes d’extension

MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

Page 26: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

26 S1TE4W01 - Géologie structurale

Plan

COURS N°2 La Tectonique Cassante

I - Modes de fracturation et relations avec les contraintesII - Les différents types de fracturesA - Joints et diaclasesB - Les fentes d’extensionC - Les joints stylolitiquesD - Les failles

a - Analyse géométrique des faillesb - Les principaux types de failles

- Normale- Inverse- Décrochement- Failles conjuguées- Les failles synthétiques et antithétiques.- Nappes et chevauchements

c - Les structures associées aux failles- Dominos- Crochons de faille,- Les marqueurs sur le miroir de faille

- Les stries - Les écailles

Page 27: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

27 S1TE4W01 - Géologie structurale

C – Les joints stylolitiques

MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

Page 28: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

28 S1TE4W01 - Géologie structurale

MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

C – Les joints stylolitiques

Page 29: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

29 S1TE4W01 - Géologie structurale

NICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

C – Les joints stylolitiques

Page 30: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

30 S1TE4W01 - Géologie structurale

σ1

Volume dissousNICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

C – Les joints stylolitiques

Page 31: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

31 S1TE4W01 - Géologie structurale

C – Les joints stylolitiques

Page 32: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

32 S1TE4W01 - Géologie structurale

Plan

COURS N°2 La Tectonique Cassante

I - Modes de fracturation et relations avec les contraintesII - Les différents types de fracturesA - Joints et diaclasesB - Les fentes d’extensionC - Les joints stylolitiquesD - Les failles

a - Analyse géométrique des faillesb - Les principaux types de failles

- Normale- Inverse- Décrochement- Failles conjuguées- Les failles synthétiques et antithétiques.- Nappes et chevauchements

c - Les structures associées aux failles- Dominos- Crochons de faille,- Les marqueurs sur le miroir de faille

- Les stries - Les écailles

Page 33: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

33 S1TE4W01 - Géologie structurale

http://www-geol.unine.ch/cours/geol/09_structure.htm

D – Les failles

Page 34: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

34 S1TE4W01 - Géologie structurale

http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/planete_terre.html

D – Les failles

Page 35: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

35 S1TE4W01 - Géologie structurale

MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

AD : rejet pente

AC : rejet longitudinal

AE : rejet vertical

ED : rejet transversal

AB : rejet

a – Analyse géométrique des failles

Page 36: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

36 S1TE4W01 - Géologie structurale

Accident soustractif

Les failles normales

Page 37: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

37 S1TE4W01 - Géologie structurale

Accident additif

http://www.geol-alpes.com

Les failles inverses

Page 38: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

38 S1TE4W01 - Géologie structurale

http://www.geol-alpes.com

4m

PALIER

Les failles inverses

Page 39: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

39 S1TE4W01 - Géologie structurale

Les décrochements

FOUCAULT, A. Dictionnaire de Géologie. Eds DUNOD.

AC : rejet longitudinal

AE : rejet vertical>>

Page 40: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

40 S1TE4W01 - Géologie structurale

FAILLES NORMALES

FAILLES INVERSES

DECROCHEMENTS

MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

Les failles conjuguées

Page 41: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

41 S1TE4W01 - Géologie structurale

Ex: Fossé rhénan

Les failles conjuguées

Horsts & Grabens

Page 42: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

42 S1TE4W01 - Géologie structurale

MANTEAU

Ex: Chaîne pyrénéenne

Les failles conjuguées

Page 43: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

43 S1TE4W01 - Géologie structurale

CARON, J.M., Comprendre et enseigner la planète terre. Eds. OPHRYS.

Ex: Chaîne himalayenne

Les failles conjuguées

Page 44: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

44 S1TE4W01 - Géologie structurale

MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

Faille synthétique : le jeu s’ajoute au mouvement général

Faille antithétique : le jeu est inverse au mouvement général

Les failles Synthétiques et Antithétiques

Page 45: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

45 S1TE4W01 - Géologie structurale

Plan

COURS N°2 La Tectonique Cassante

I - Modes de fracturation et relations avec les contraintesII - Les différents types de fracturesA - Joints et diaclasesB - Les fentes d’extensionC - Les joints stylolitiquesD - Les failles

a - Analyse géométrique des faillesb - Les principaux types de failles

- Normale- Inverse- Décrochement- Failles conjuguées- Les failles synthétiques et antithétiques.- Nappes et chevauchements

c - Les structures associées aux failles- Dominos- Crochons de faille,- Les marqueurs sur le miroir de faille

- Les stries - Les écailles

Page 46: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

46 S1TE4W01 - Géologie structurale

NICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

c - Les structures associées aux failles

Page 47: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

47 S1TE4W01 - Géologie structurale

2 cm

Les dominos

Page 48: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

48 S1TE4W01 - Géologie structurale

NICOLAS, A., Principe de tectonique. Eds. MASSON.

Les dominos

Page 49: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

49 S1TE4W01 - Géologie structurale

Bassin en pull-apart : bassin sédimentaire allongé, mis en place au sein d'une zone de décrochements

Les dominos

Page 50: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

50 S1TE4W01 - Géologie structurale

Les dominos

Page 51: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

51 S1TE4W01 - Géologie structuraleFournier et al. 2011

Les dominos

Page 52: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

52 S1TE4W01 - Géologie structurale

Les dominos

Page 53: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

53 S1TE4W01 - Géologie structurale

MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

Les crochons de faille

Page 54: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

54 S1TE4W01 - Géologie structurale

http://www.geol-alpes.com

Les crochons de faille

Page 55: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

55 S1TE4W01 - Géologie structurale

http://www.geol-alpes.com

Les crochons de faille

Page 56: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

56 S1TE4W01 - Géologie structurale

Plan de faille: Surface de glissement d'un compartiment par rapport à l'autre.

Miroir de faille: Section du plan de faille ayant subi par frottement un polissage mécanique ou affecté de stries, de rayures, de cannelures orientées dans le sens du déplacement.

Les marqueurs sur le miroir de faille

Page 57: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

57 S1TE4W01 - Géologie structurale

MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre. Eds HERMANN.

Les stries

Page 58: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

58 S1TE4W01 - Géologie structurale

Les stries

Page 59: Les déformations : La tectonique cassante - zaragosi.fr COURS N°2 La Tectonique Cassante. I - Modes de fracturation et relations avec les contraintes. II - Les différents types

59 S1TE4W01 - Géologie structurale

http://www.geol-alpes.com

http://www-geol.unine.ch/cours/geol/09_structure.htm

Les écailles